為《JJG 59—2022液體活塞式壓力計》新規(guī)程點贊,您實驗室的重力加速度實測了嗎?
活塞式壓力計新規(guī)程
2023年3月26日即將實施的《JJG59—2022液體活塞式壓力計》檢定規(guī)程中規(guī)定,“使用0.005級和0.01級壓力計的單位,應(yīng)進(jìn)行重力加速度實地測量,使用其他準(zhǔn)確度等級壓力計的單位,可根據(jù)情況選擇實地測量”。
01差異影響?
我們都知道,重力加速度理論標(biāo)準(zhǔn)值(公開可查的)和實地測量值之間是有差異的,那么有人就會問:重力加速度實地測量值與理論標(biāo)準(zhǔn)值之間的差異造成的影響到底有沒有?如果有,到底有多大?尤其是對于活塞式壓力計這個非常受重力加速度影響的儀器來說,這個影響我們可以直接忽略嗎?或者說,我們是否可以直接使用重力加速度理論標(biāo)準(zhǔn)值?
答案是——
影響非常大,而且無法忽略!
02客戶案例
我們以創(chuàng)威公司廈門某客戶為例。2020年,廈門某技術(shù)機構(gòu)購買了創(chuàng)威公司3臺0.005級的活塞式壓力計,其中有1臺氣體真空活塞式壓力計、2臺全自動活塞式壓力計,量程區(qū)間為-0.1~60MPa。同時全權(quán)委托創(chuàng)威公司對其實驗室進(jìn)行重力加速度的實地測量,并出具國家機構(gòu)的測試校準(zhǔn)證書。
03實測重力加速度
經(jīng)實測發(fā)現(xiàn),在使用0.005級液體活塞式壓力計進(jìn)行壓力表檢定時,重力加速度理論標(biāo)準(zhǔn)值和實測值下計算的專用砝碼質(zhì)量之間存在明顯的差異,理論標(biāo)準(zhǔn)值下專用砝碼質(zhì)量的誤差明顯大于允許誤差!現(xiàn)以0.005級6MPa活塞式壓力計的實測數(shù)據(jù)為例。將測試結(jié)果分析如下:
1、試驗?zāi)康暮头椒?/p>
1.1試驗?zāi)康?/p>
1.2試驗方法
(1)公式:
(1)式中:m——專用砝碼質(zhì)量,kg;
(2)分組
表1 空氣、砝碼材料的密度值
鋁 | 2.7103 |
鋼 | 7.85103 |
(3)理論組采用以下公式計算廈門該點重力加速度理論標(biāo)準(zhǔn)值:
2、試驗結(jié)果
2.1 在被測壓力為0.1MPa時,理論組的砝碼質(zhì)量為0.5116371kg,0.5MPa的砝碼質(zhì)量為2.5581855kg,具體見表2。
表2 理論組的砝碼質(zhì)量
標(biāo)稱值 | 數(shù)量/塊 | 砝碼質(zhì)量/kg |
0.1 | 4 | 0.5116371 |
0.5 | 11 | 2.5581855 |
2.2 在被測壓力為0.1MPa時,實測組的砝碼質(zhì)量為0.5116707kg,0.5MPa的砝碼質(zhì)量為2.5583533kg,具體見表3。
表3 實測組的砝碼質(zhì)量
標(biāo)稱值 | 數(shù)量/塊 | 砝碼質(zhì)量/kg |
0.1 | 4 | 0.5116707 |
0.5 | 11 | 2.5583533 |
2.3對比兩組數(shù)據(jù),理論組和實測組0.1MPa的砝碼質(zhì)量差異絕對值為0.000336kg,而JJG 59—2007《活塞式壓力計檢定規(guī)程》規(guī)定,0.005級活塞式壓力計專用砝碼最大允許誤差為±0.001%,本試驗中,以重力加速度實測值為標(biāo)準(zhǔn),專用砝碼質(zhì)量最大允許誤差值為±0.0000051kg,而本試驗中兩組的差值絕對值達(dá)到0.000336kg,明顯超過允許誤差。
3、討論
如果讓一石塊和鐵球從同一地點、同一高度、同時由靜止開始自由下落,可以觀察到,兩物體的速度都均勻地增大而且變化情況完全相同,它們最終同時到達(dá)地面。這種現(xiàn)象說明,在地球上同一地點做自由落體運動的所有物體,盡管具有不同的重量,它們下落過程中的加速度的大小和方向卻是完全相同的。這個加速度稱為自由落體加速度,是由物體所受的重力產(chǎn)生的,也稱為重力加速度。
凡是利用重力效應(yīng)進(jìn)行的計量均須在準(zhǔn)確計量重力加速度的基礎(chǔ)上進(jìn)行。不同地區(qū)的重力加速度標(biāo)準(zhǔn)值會受因地理位置的變化產(chǎn)生很大的波動。根據(jù)活塞式壓力計的工作原理,重力加速度g對測量結(jié)果有直接的影響,所以對于不同的使用地區(qū),在調(diào)試產(chǎn)品時參考使用地的重力加速度g顯得格外重要。
本試驗中,重力加速度理論標(biāo)準(zhǔn)值與重力加速度實測值對活塞式壓力計專用砝碼質(zhì)量的影響已經(jīng)明顯超出了誤差允許范圍?!痘钊綁毫τ嫏z定規(guī)程》規(guī)定,0.005級活塞式壓力計專用砝碼的質(zhì)量允許誤差為0.001%,因此,該等級活塞式壓力計在使用過程中,進(jìn)行重力加速度的實地測量非常必要,如果不進(jìn)行重力加速度的實地測量,只進(jìn)行重力加速度理論標(biāo)準(zhǔn)值的計算,專用砝碼的質(zhì)量會出現(xiàn)明顯的偏差。
結(jié)論